基于宋词生成的大容量构造式信息隐藏算法

在基于文本生成的信息隐藏算法研究中，如何在保证生成文本质量的同时提高隐藏容量是主要存在的挑战.为此本文提出一种基于宋词生成的构造式信息隐藏算法.首先对宋词文本数据进行预训练，然后基于自回归语言模型搭建宋词生成模型；其次根据宋词词牌固有的格式信息设计格律模块，在宋词生成阶段，需要向生成模型输入该格律模块，并通过符号集设计、编码等综合作用，生成宋词诗句.在利用宋词生成模型进行秘密信息隐藏的过程中，对格律模块进行重构，通过平仄韵词牌、词牌格式模板、关键字、韵律及押韵字符的不同选择，有效实现秘密信息的隐藏.信息提取是隐藏的逆过程，且提取过程不需要利用宋词生成模型，仅需根据模板和词典库来进行索引即可，提高了信息提取的效率.实验结果表明，本文提出的算法能够生成格式严格、韵律清晰、句子完整性高的宋词，且生成的宋词文本的信息隐藏容量均值可达21比特/句、安全性高，整体性能优于已报道的主流算法.     

《中国图象图形学报》数字图像/视频内容安全专刊简介

随着智能设备与社交媒体的广泛普及,图像/视频数据急剧增长,针对这些数据类型的安全问题日渐凸显：比如,大量用户敏感信息需要保护,图像/视频内容容易受到篡改等。如何有效保证图像内容的真实与完整,防止用户隐私泄露等逐渐成为当今研究的热门方向。该研究不仅对于保护隐私具有重要的意义,也对网络空间安全的未来提出新的思考和挑战。相关技术与成果对未来的学术、产业和社会都将具有重要影响。 为了促进我国数字图像/视频内容安全相关技术、方法与应用研究的深入开展,及时反映我国学者在相关领域的最新研究进展,《中国图象图形学报》邀请业内专家共同策划推出“数字图像/视频内容安全”专刊,主要收录国内学者在相关理论方法、关键技术、数据平台和典型应用等方面具有创新性、突破性的研究成果。 经过严格的评审,“数字图像/视频内容安全”专刊共收录学术论文18篇,包括9篇“综述”、3篇“篡改检测与内容恢复”论文、1篇“认证保护”论文和5篇“隐写方法”论文。 9篇“综述”主要围绕图像/视频隐写、水印、取证,深度伪造检测,活体检测等进行了概念和发展历程的介绍,相关方法的分类梳理和概述,并对主要实际应用场景的重难点进行了详细的阐述和论证。 1)《数字图像鲁棒隐写综述》结合网络有损信道中隐蔽通信应用需求,对现有的数字图像鲁棒隐写技术进行综述。 2)《鲁棒视频水印研究进展》对当前的视频水印技术进行了概述,对视频水印的概念、应用场景、分类方式、设计要求、发展历程和相关经典方法进行了介绍和梳理。 3)《视觉深度伪造检测技术综述》基于深度伪造技术研究进行了综述,并进一步给出了未来视觉深度伪造检测研究的重难点。 4)《人脸活体检测综述》对人脸活体检测技术进行了全面的梳理回顾,包括硬件方案、算法、数据集、技术标准以及实际应用。 5)《面向GAN生成图像的被动取证及反取证技术综述》阐述了相关研究背景,分析了自然图像与GAN生成图像的区别,并介绍了GAN生成图像的被动取证技术。 6)《明文图像可逆信息隐藏综述》以常见的明文图像为嵌入载体,以经典文献为主干,通过介绍基础理论来阐述可逆设计的起源与发展,并展望未来的突破方向。 7)《图像空域可逆信息隐藏研究进展》对明文域和密文域的研究进行归纳与分析,梳理各类方法的发展脉络及其关联。结合当前实际问题,如载体多元化、有损信道传输和安全性等,进一步展望未来的研究趋势。 8)《3D网格隐写与隐写分析回顾与展望》回顾了3D网格隐写和隐写分析的发展,并对现有研究工作做了系统的总结和科学的分类,讨论了3D隐写和隐写分析现有技术的局限性,并探讨了潜在的研究方向。 9)《视频内容安全评价发展探讨》从建立技术理论体系角度,围绕4个不良方面的内容监管梳理了视频内容安全评价体系。分析了内容评价面临的挑战机遇,并总结了十大待解决问题和展望了未来研究发展趋势。 本专刊同时也收录了9篇针对篡改检测、认证保护和隐写方法等的先进性前沿科技论文。其中,3篇论文分别针对“篡改检测与内容恢复”分别提出了一个基于区域损失的检测小篡改区域的U型网络;针对人脸交换篡改视频提出了一个在关键帧中进行特征提取与帧间交互的高效检测框架;一种提高图像自嵌入水印的认证粒度以及抵抗滤波等处理操作能力的方法。1篇论文针对“认证保护”中IoT数据获取面临能耗和安全的问题,提出了一种基于半张量积压缩感知的可验证图像加密方法。5篇论文以“隐写方法”为主题,分别提出一种基于超分辨率网络的空域图像边信息估计隐写方法、一种无损载体和鲁棒代价结合的JPEG图像鲁棒隐写、采用实离散分数阶Krawtchouk变换并应用于数字图像水印、一种基于自动生成字库的鲁棒文档水印方案、一种联合定长编码和哈夫曼编码的密文域可逆信息隐藏算法。 我们期待广大读者和科技人员通过本期“数字图像/视频内容安全”专刊,更深入、全面地了解该领域的最新方法和应用,吸引更多学者从事相关研究并产生具有国际影响力的优秀成果,为本领域发展做出贡献。     

结合集成比例训练的彩色JPEG图像隐写分析

该文提出一种YCbCr颜色空间的彩色JPEG图像隐写分析方法。该方法中的特征包括通道内特征和通道间特征,首先从Y通道提取Markov特征,扩展DCT特征以及共生矩阵特征构成通道内特征集合,通道内特征可以有效捕捉到Y通道内DCT系数之间的相关性;然后对Y通道进行下采样,从采样平面与CbCr平面相互之间的差分平面上提取特征构成通道间特征集合,通道间特征可以捕捉到两两通道之间的相关性。由于通道内特征和通道间特征在分类性能上有着较大差别,在分类阶段由通道内特征和通道间特征分别训练子分类器,通过调整两类子分类器的比例,使用多数投票方式来合成集成判决结果,最终获得最佳的检测性能。实验结果表明,该方法不仅适合小嵌入率的彩色JPEG图像,而且在性能上优于已有的JPEG图像隐写分析方法。     

一种新的二值图像密写方法

二值图像只有黑白两种颜色,密写时孤立地考虑单个象素嵌入信息容易引起图像质量的下降.本文提出一种新的针对二值图像的密写方法.该方法根据象素的空间邻域特性,将秘密信息嵌入在黑白交替的区域,从而使得视觉上不能察觉秘密信息的存在.嵌入信息时由密钥决定象素的遍历顺序,可使信息在整个图像空间内均匀分布,有效地避免了局部失真过大.实验表明该算法具有实现简单、嵌入信息量大、图像失真小的优点.     

对OPA密写的检测和增强安全性的调色板图像密写方案

在以调色板图像为载体的密写方法中,最佳奇偶分配(OPA)是一种失真小,因而隐蔽性较好的方法.本文首先指出OPA方法仍存在安全漏洞,因为经OPA密写的图像中存在一些特殊的颜色,这些颜色只能被修改为其它颜色,其它颜色却不能改为这些颜色,分析者可根据这些特殊颜色察觉秘密信息的存在.本文提出一种新的调色板图像密写方法,既保留了OPA失真小的优点,又不存在可被密写分析者利用的奇异颜色.另外,本文还考虑了调色板图像密写的另一个安全漏洞,即由调色板图像生成二值图像并检测其混乱程度可暴露其中是否含有密写信息.根据原始图像局部特性进行自适应嵌入可进一步提高系统的安全性,使这种基于二值图像的分析方法也不能奏效.     

图像及音频信号中隐蔽嵌入信息存在性的统计检验

作为对信息隐藏攻击和反攻击研究的一个环节，正确判断数字图像和音频信号中是否存在隐蔽嵌入信息具有重要意义．该文提出一种统计分析方法，基于数据的时(空)域局部相关特性给出3个性能互补的判别准则，用来对视听觉无差异的两个样本进行检验，以辨别其中哪一个可能携带有隐蔽信息．实验结果表明，判别准确率令人满意．     

数字音频信号中的水印嵌入技术

随着数字技术的发展和计算机网络的普及,知识产权的保护越来越引起重视.数字水印是一项用于知识产权保护的新兴技术.文章在概述数字水印技术的基础上,着重介绍音频数字水印的特点和在数字音频信号中嵌入水印的实现方法.最后简要讨论了作者提出的基于正交频分复用(OFDM)的音频数字水印技术.     

基于gossip的信任值收集算法

目前,信任管理模型大多利用洪泛算法收集信任值,此方法容易产生大量冗余消息,造成网络拥塞。本文提出了一种高效收集节点信任值的算法,能够有效减少冗余消息。利用小世界理论,增加选择带有远程连接的节点转发查询消息的概率,提高了算法的性能;与信任管理的特点相结合,适当的限制收集路径的长度、生存时间和信任连接强度,有效减少冗余消息。实验表明,该算法具有良好的性能,能够高效收集节点的信任值。     

迭加与量化水印嵌入方案的比较及量化参数优化

分别研究了迭加法和量化法的隐蔽性和稳健性，并且提出了量化调制水印方案中的参数优化方法。对两类方法的分析比较表明，迭加法适用于在高频分量嵌入水印，而量化法适用于在低频分量嵌入水印。并以实验验证了这一结论。